CN1721143A - 具有机器人控制装置的机器人系统 - Google Patents

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Abstract

提供可自动生成针对由多个作业对象要素构成的作业对象物的作业程序的机器人控制装置。将示教针对构成作业对象物的各作业要素的作业的示教程序，事先登录好。在各示教程序中，作为属性信息，保存有作业对象物的产品号(识别信息)和适用顺序。机器人控制装置，检索作为属性信息保存有所输入的作业对象物的产品号的示教程序，并根据属性信息的适用顺序，生成主程序以使将这个示教程序作为子程序调出。再者，在其前后追加向作业开始位置、作业结束位置移动的命令，来完成主程序。机器人控制装置，根据这样生成的主程序，来控制机器人的动作。

Description

具有机器人控制装置的机器人系统
技术领域
本发明，涉及在作业对象物由多个作业对象要素组成、并且针对各个作业对象要素的作业模式固定的情况下，通过组合针对作业对象要素的作业模式，进行针对作业对象的作业的机器人控制装置和机器人系统。
背景技术
在一个作业对象由多个要素构成，并且针对各要素的作业模式已确定的情况下，通过组合针对各要素的作业模式的程序来生成针对作业对象的作业程序的方法，一直都在使用。比如，在进行去除附在产品上的毛刺的毛刺去除作业的机器人中，对每个构成去除毛刺加工的产品的零件生成去除毛刺的示教程序，并从主程序调出构成产品的各零件用的示教程序，由此，进行去除毛刺作业。
这种众所周知的方法中，在主程序中，对于一个个的作业对象，要判断作业对象物是否是已经被登录过的零件，在被判断成是已经被登录过的零件时，依次调出对该产品进行作业所必须的产品的各零件(要素)用的示教程序，由此，形成用于进行针对整个产品的作业的作业程序。
再者，目前还未有发现，有关如以下说明的本申请的发明那样地，从针对作业对象物的各要素的示教程序，直接并自动地生成针对产品的作业程序的发明的文献。
在作业对象物由多个要素构成、汇集其各要素用的示教程序而形成对象物的作业程序的、以前的方法中，为了生成针对新对象物(产品)的作业程序，操作者要从头开始生成作业所需的示教程序并进行登录，或者向用于生成针对已经登录的对多个对象物的作业程序的主程序，追加用于识别新对象物的判断处理，而且还要向其跳转目的追加调出作业所需的各要素的示教程序的命令。因此，会发生跳转语句的差错或调出的示教程序的错误等的差错。还有，在其追加作业期间，需要使机器人停止。
发明内容
本发明的目的是，解决上述课题，提供针对作业对象物的作业程序的生成容易、且可以消除差错的发生的机器人控制装置及机器人系统。
本发明，提供一种机器人控制装置，该机器人控制装置从所存储的多个示教程序中调出有关作业对象物的示教程序，并根据调出的示教程序使机器人进行作业，具有：存储将表示作业对象物种类的识别信息作为属性信息保存的多个示教程序的存储单元；根据所指定的识别信息，从所述存储单元所存储的示教程序中，检索将与所述指定的识别信息相同的识别信息作为属性信息来保存的所有示教程序的检索单元；生成用于将检索出的示教程序作为子程序调出并执行的主程序的主程序生成单元；和执行该已生成的主程序的主程序执行单元。
在所述机器人控制装置中，理想的是：表示所述作业对象的种类的识别信息，与表示作业顺序的顺序信息关连起来作为属性信息保存在所述示教程序中，通过所述主程序生成单元生成所述主程序，以使所述示教程序按照所述顺序信息的顺序作为子程序依次被调出。
另外，理想的是：在针对多个种类的作业对象物的作业中使用的所述示教程序中，作为属性信息保存有与使用该示教程序的作业对象物的种类相等的数量的组的识别信息。
所述主程序生成单元，要在调出最前的子程序的命令之前，追加将机器人移动到预先设定的初始位置的命令。而且，所述主程序生成单元，要在调出最后的子程序的命令之后，追加将机器人移动到预先设定的终止位置的命令。再者，还具备在所述主程序的执行终止后，删除其主程序的主程序删除单元。
另外，本发明，提供一种机器人系统，该机器人系统，具有：由机器人；按照生成的主程序使上述机器人作业的上述机器人控制装置；和用于给所述机器人控制装置输入识别信息的输入单元。
在一种实施方式中，所述输入单元是视觉传感器，所述机器人控制装置，根据用视觉传感器对作业对象物进行摄像而得到的视觉的特征，来识别所述作业对象物的种类。
另外，在另一种实施方式中，所述输入单元是条形码读出器，所述机器人控制装置，用条形码读出器读取附在作业对象物的条形码，由此，能将所述作业对象物的种类作为所述识别信息来取得。
另外，在另外的实施方式中，所述输入单元是IC标签读出器，所述机器人控制装置用所述IC标签读出器读出附在作业对象物的IC标签，由此，能将所述作业对象物的种类作为所述识别信息来取得。
由于自动生成用来使机器人进行作业的主程序，所以，无需进行以前那样的由操作者进行的主程序的修正，故此，可消除程序的差错。而且还无需为修正主程序而停止机器人的作业。
附图说明
本发明的上述以及其他的目的、特征、优点，参照附图并且根据本发明理想的实施方式进一步进行详细说明。图中，
图1是说明本发明的一实施方式中的作业对象物的各要素用的示教程序及其属性信息以及生成的示教程序的例的说明图；
图2是根据图1的实施方式的示教程序的作业动作处理的流程图；
图3是表示具有本发明的机器人控制装置的整个机器人系统构成的框图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式和附图一起进行说明。
如图3所示，本发明的机器人系统，具有：对于作业对象物进行作业的机器人10；控制机器人10动作的机器人控制装置20；和用来给机器人控制装置20输入指令或者信息的输入单元80。机器人控制装置20，具有：用于存储各种示教程序或主程序等的存储单元30；按照指示的条件、从存储在存储单元30的示教程序中检索与条件相符的示教程序的检索单元40；自动生成用于将示教程序作为子程序调出并执行的主程序的主程序生成单元50；执行已生成的主程序的主程序执行单元60；和在主程序执行结束后删除主程序的主程序删除单元70。
本实施方式的机器人控制装置20的硬件构成，与以前的机器人控制装置一样，是由处理器和ROM、RAM、非挥发性RAM等存储器、具有液晶表示单元或键盘等且进行数据输入和输入指令的示教操作盘，和驱动机器人10的各轴的轴控制电路等构成。这种构成由于和以前的机器人控制装置一样，所以省略对构成的详细说明。上述示教程序检索单元40、主程序生成单元50、主程序实行单元60，比如，是通过处理器执行存储在ROM等的规定的程序来实现。而存储器是作为上述存储单元30来工作。再者，示教操作盘，特别是键盘，作为输入单元80来工作。输入单元80，如后所述，还可以假定是视觉传感器、条形码读出器、IC特征读出器等。
图1是说明存储在图3中所述的机器人控制装置20存储单元30内的作为检索对象的各要素用示教程序群31及其属性信息以及生成的作业程序的主程序32的例子的说明图。
检索对象的示教程序群31，是被存储在存储单元30，如存储器的不挥发性RAM的部分，是由用来指示针对构成作业对象物(产品)的各要素(零件)的作业的多个示教程序组成。在各个示教程序中，作为属性信息存储有应适用于该示教程序的产品(对象物)的识别信息，同时作为属性信息还存储有将针对用识别信息表示的产品(对象物)的表示该示教程序的适用顺序的数据。
在图1表示的例中，示教程序A～F作为示教程序群31被登录在存储单元30中，在示教程序A中，同时存储有「产品号：123」、「顺序：1」的属性信息。这意味着，当作为产品(对象物)的识别信息输入了产品号＝123时，示教程序A第一个被调出，而成为形成用来对产品(对象物)进行作业的主程序的第一个子程序。同样，还记载了下述的例子：在示教程序B中登录了「产品号：567」、「顺序：1」的属性信息，在示教程序C中登录了「产品号：123」、「顺序：2」的属性信息，在示教程序D中登录了「产品号：567」、「顺序：2」的属性信息，在示教程序E中登录了「产品号：123」、「顺序：3」和「产品号：567」「顺序：3」的属性信息，在示教程序F中登录了「产品号：123」、「顺序：4」和「产品号那：890」、「顺序：1」的属性信息。
在生成针对新产品(对象物)作业程序时，如果已经将用于对其产品要素(零件)进行作业的示教程序登录为示教程序群31的之一，作为针对其示教程序的属性信息，就追加登录新产品(对象物)的产品号(识别信息)和适用顺序。另外，在如果产品的要素(零件)是新的，且还未将该要素用的示教程序登录为检索对象的示教程序群31的情况下，就生成用于对其要素(产品)进行作业的示教程序，将产品号(识别信息)及针对其产品号(识别信息)的产品(对象物)的该程序的适用顺序作为属性信息登录到该示教程序中，并把它作为存储单元30的示教程序群31的一个进行追加存储。
这样，在对构成各产品(对象物)的各要素(零件)的示教程序将适用的产品(对象物)的识别信息的产品号和适用顺序作为属性信息附加到检索对象程序群3 1的状态下，存储并保存在存储单元30中。
而后，对某产品(对象物)使机器人10进行作业时，在机器人10的手臂前端安装加工工具，并从示教操作盘等的键盘等给机器人控制装置20输入产品的识别信息和作业指令。一旦输入作业指令，机器人控制装置20的处理器，将开始如图2流程图所示的作业动作处理。比如，下面作为识别信息假定输入了产品号「123」来进行说明。
机器人控制装置20的处理器，读取这个识别信息(「产品号：123」)和作业指令(步骤S1)，并利用示教程序检索单元40，从检索对象程序群31的示教程序中，检索将所输入的识别信息(「产品号：123」)作为属性信息而存储的示教程序(步骤S2)。主程序生成单元50，根据检索出的示教程序，开始进行用于让机器人10进行作业的主程序的生成。首先，生成用于最初将机器人10的手臂前端的加工工具(TCP)移动到作业开始位置(初始位置)的命令(步骤S3)。然后，生成从被检索的示教程序中把作为属性信息的顺序存储「1」的示教程序作为子程序调出的命令。其次，同样，依次生成从被检索的示教程序中把作为属性信息的顺序存储「2」「3」「4」...的示教程序按其顺序作为子程序调出的命令(步骤S4)。最后，生成将加工工具移动到作业结束位置的命令、完成该主程序，保存到存储单元30，例如，存储器的RAM中，结束(步骤S5)。
例如，登录了如图1表示的检索对象程序群31的情况下，作为识别信息输入了产品号「123」时，检索将这个产品号「123」作为示教程序的属性信息存储的程序A，C，E，F。由示教程序A的顺序是1，示教程序C的顺序是2，示教程序E的顺序是3，示教程序F的顺序是4，可以生成这样的主程序32：如图1的作为「已生成的程序」所示，作为主程序，最初执行向作业开始位置P1的移动指令「MOVE P1」、然后，执行用来顺序调出示教程序A、C、E、F的指令、「CALL A」、「CALL C」、「CALL E」、「CALL F」，最后执行向作业结束位置P2的移动命令「MOVE P2」。
然后，由主程序执行单元60，执行这样生成的主程序32(步骤S6)，该主程序32的执行结束而作业结束后，被生成的主程序32，通过主程序消除单元70从存储单元30(RAM)中被消除(步骤S7)，该作业动作处理结束。另外，当不从存储单元30(RAM)中消除主程序32、而输入了同样的识别信息时，也可以读出并执行这个已生成的主程序32。
在上述实施方式中，是将所输入的产品号作为了对象物(产品)的识别信息，但还可以将视觉传感器用作输入单元80、并将用视觉传感器对作业对象物进行摄像所得到的视觉的特征作为对象物的识别信息。这时，作为以检索对象的示教程序群31存储的各示教程序的属性信息，来存储这种视觉特征。在开始由机器人10进行的作业时，将作业对象物用视觉传感器摄像，将处理其图像后得到的视觉特征作为识别信息输入。然后，与所检索的示教程序中存储的属性信息比较，选择属性信息与输入识别信息一致的示教程序。
另外，在作业对象物(产品)中，大多都贴有IC标签、条码，所以，还可以将存储在该IC标签、条码中的作业对象物的种类信息作为识别信息。这时，通过将IC标签读出器、条码读出器作为输入单元80使用，可以从IC标签、条码中读取识别信息，并将该读取的作业对象物的种类作为识别信息、另外，还作为各示教程序的属性信息进行存储。
在对很多种类的作业对象进行作业的机器人10中，作为检索对象示教程序群31，保存有针对对象物各要素的多个的示教程序。但是，即使在由于作业对象物的要素的变更等有必要变更针对其要素的示教程序时，也可以利用属性信息，调出与作业对象相关的程序后将其进行一览表显示，并检测要修正的示教程序，也可以容易进行针对要素的示教程序的修正。
在所述实施方式中，机器人控制装置自己生成主程序32，并且作业开始的启动也由机器人控制装置自己进行。但在作业对象物(产品)是大对象物、将其区域分开后多个机器人10来进行作业时，也可以做成：将各机器人控制装置用通信网络等与PLC(可编程序逻辑控制器)连接，在各机器人的「检索对象程序」中保存好用于各机器人对其对象物(产品)进行作业的程序和作为属性信息的对象物(产品)的识别信息以及顺序，通过PLC将识别信息发送给各机器人10的机器人控制装置20，等待从各机器人10的机器人控制装置20主程序32的生成结束信号全部被发来之后，在所有的机器人10的作业准备就绪的状态下，向各机器人控制装置20输出作业开始指令，使作业开始。

Claims (10)

1.一种机器人控制装置(20)，其从所存储的多个示教程序(31)中调出有关作业对象物的示教程序，并根据该调出的示教程序使机器人进行作业，其特征在于，
具有：
存储单元(30)，其存储将表示作业对象物种类的识别信息作为属性信息保存的多个示教程序；
示教程序检索单元(40)，其根据指定的识别信息，从存储在所述存储单元(30)的示教程序(31)中，检索将与所述指定的识别信息相同的识别信息作为属性信息保存的所有的示教程序；
主程序生成单元(50)，其生成用来将该检索出的示教程序作为子程序调出并生成执行的主程序(32)；和
主程序执行单元(60)，其执行该已生成的主程序(32)。
2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
表示所述作业对象物的种类的识别信息，与表示作业顺序的顺序信息关连起来作为属性信息保存在所述示教程序中，通过所述主程序生成单元(50)生成所述主程序(32)，以使所述示教程序按照所述顺序信息的顺序、作为子程序依次被调出生成。
3.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
在针对多种类的作业对象物的作业中所使用的所述示教程序中，作为属性信息保存有与使用该示教程序的作业对象物的种类相等的数量的组的识别信息。
4.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
所述主程序生成单元(50)，在调出最前的子程序的命令之前，追加将机器人(10)移动到预先设定的初始位置的命令。
5.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
所述主程序生成单元(50)，在调出最后的子程序的命令之后，追加将机器人(10)移动到预先设定的终止位置的命令。
6.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
还具备：在所述主程序的执行终止后删除该主程序(32)的主程序删除单元(70)。
7.一种机器人系统，其特征在于，
包括：
机器人(10)；
按照生成的主程序(32)使所述机器人(10)进行作业的、在权利要求项1到权利要求项6的某一项记载的机器人控制装置(20)；和
用来给所述机器人控制装置(20)输入识别信息的输入单元(80)。
8.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于，
所述输入单元(80)是视觉传感器，所述机器人控制装置(20)，根据通过用所述视觉传感器对作业对象物进行摄像而得到的视觉的特征，来识别所述作业对象物的种类。
9.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于，
所述输入单元(80)是所述条形码读出器，所述机器人控制装置(20)，通过用条形码读出器读取贴在作业对象物上的条形码，将所述作业对象物的种类作为所述识别信息来取得。
10.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于，
所述输入单元(80)是IC标签读出器，所述机器人控制装置(20)，通过用所述IC标签读出器读取贴在作业对象物上的IC标签，将所述作业对象物的种类作为所述识别信息来取得。
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